Svieži zelený šalát sa darí v živnom roztoku v kultivačných nádržiach, pričom všetko je riadené niekoľkými ticho pracujúcimi senzormi kvality vody.
V univerzitnom laboratóriu v provincii Jiangsu rastie šarža šalátu bez pôdy vďaka hydroponickému inteligentnému monitorovaciemu systému založenému na úzkopásmovej technológii internetu vecí. Výskumník Zhang Jing vysvetlil, že systém využíva viacero senzorov kvality vody na monitorovanie parametrov živín v reálnom čase v kombinácii s metódami fuzzy riadenia na automatické prispôsobenie kvality vody potrebám plodiny.
S rastúcim rozšírením hydroponickej technológie zohrávajú tieto nenápadné senzory kvality vody čoraz dôležitejšiu úlohu. Od profesionálnych výskumných inštitúcií až po bežné domácnosti, inteligentné hydroponické systémy nenápadne transformujú tradičné poľnohospodárske metódy.
01 Súčasný stav hydroponickej technológie
V porovnaní s tradičným obrábaním pôdy umožňuje hydroponika rýchlejší rast plodín a znižuje problémy so škodcami. Keďže plodiny neustále absorbujú živiny z živného roztoku, je nevyhnutné rýchlo a presne monitorovať parametre kvality vody v hydroponickom živnom roztoku a podľa potreby dopĺňať živiny.
V posledných rokoch sa s rozvojom senzorovej technológie a znižovaním nákladov začali inteligentné hydroponické systémy presúvať z výskumných inštitúcií do bežných domácností.
Typický inteligentný hydroponický systém sa zvyčajne skladá z troch hlavných komponentov: senzorov, ovládačov a akčných členov.
Medzi nimi sú senzory zodpovedné za zhromažďovanie rôznych parametrov kvality vody a slúžia ako „oči“ a „uši“ systému. Ich presnosť a stabilita priamo určujú úspech alebo neúspech celého hydroponického systému.
02 Podrobný prehľad základných senzorov
pH senzory
Hodnota pH je kľúčová pre rast plodín v hydroponike. Ako vie každý v akvakultúre, optimálny rozsah pH pre vodné plochy je medzi 7,5 – 8,5.
Senzory pH kvality vody detekujú koncentráciu vodíkových iónov v meraných látkach a premieňajú ich na zodpovedajúce použiteľné výstupné signály.
Ióny H+ v roztoku interagujú s elektródou senzora a vytvárajú napäťový signál, ktorého veľkosť je úmerná koncentrácii H+. Meraním napäťového signálu je možné získať zodpovedajúcu hodnotu pH roztoku.
Špecializované pH senzory určené pre hydroponické aplikácie sú komerčne dostupné, ako napríklad automatické hydroponické pH senzory podporujúce štandardné komunikačné protokoly s rozsahmi merania 0 – 14,00 pH a rozlíšením až 0,01 pH, čo umožňuje presné monitorovanie a riadenie.
Senzory rozpusteného kyslíka
Rozpustený kyslík je kľúčovým faktorom pre zdravý rast koreňov v hydroponických plodinách. Vodné plochy, ktoré nie sú znečistené látkami spotrebúvajúcimi kyslík, udržiavajú rozpustený kyslík na úrovni nasýtenia.
Senzory rozpusteného kyslíka merajú množstvo kyslíka rozpusteného vo vode.
Molekuly kyslíka z meraného roztoku prenikajú cez selektívnu membránu senzora a podliehajú zodpovedajúcim redukčným alebo oxidačným reakciám na vnútornej katóde a anóde, pričom súčasne generujú prúdové signály. Veľkosť prúdu je úmerná koncentrácii rozpusteného kyslíka.
Profesionálne senzory rozpusteného kyslíka sú dostupné v rôznych prevedeniach: niektoré sú schopné odolávať náročným podmienkam prostredia a zároveň poskytovať vynikajúcu presnosť; iné sú optimalizované pre čas odozvy, vhodné na namátkové kontroly a analytické aplikácie.
Senzory koncentrácie iónov
Senzory koncentrácie iónov sú kľúčovým zariadením na monitorovanie zloženia živného roztoku. Koncentrácie špecifických iónov, ako sú dusičnany, amónne ióny a chloridy, priamo ovplyvňujú rast plodín.
Napríklad špecializované senzory amónnych iónov dokážu merať obsah amónnych iónov v prírodných vodách, povrchových vodách, podzemných vodách a rôznych poľnohospodárskych aplikáciách.
Patent na senzor koncentrácie iónov v hydroponickom roztoku od poľnohospodárskej univerzity integruje iónové elektródy, teplotné senzory a senzory pH, čo umožňuje rýchle pochopenie zmien koncentrácie iónov, teplotných výkyvov a zmien pH v hydroponických roztokoch.
Senzory elektrickej vodivosti (EC)
Elektrická vodivosť je kľúčovým ukazovateľom merajúcim celkovú koncentráciu iónov v živnom roztoku a priamo odráža úroveň úrodnosti živného roztoku.
Automatické EC prevodníky špeciálne navrhnuté pre poľnohospodárske zavlažovanie a hydroponiku ponúkajú meracie rozsahy až do 0 – 4000 µS/cm, podporujú štandardné výstupné protokoly a sú schopné pripojenia k dávkovacím čerpadlám/ventilom a ovládania spínačov čerpadiel/ventilov.
Senzory teploty a zákalu
Teplota ovplyvňuje rast koreňov plodín a metabolickú aktivitu, zatiaľ čo zákal odráža množstvo suspendovaných častíc v živnom roztoku.
V projektoch inteligentných hydroponických nádrží v skleníkoch môžu vývojári použiť vysoko presné digitálne moduly snímačov teploty a vlhkosti s typickou presnosťou teploty ±0,3 ℃ a rozlíšením 0,01 ℃.
Špecializované senzory zákalu sa môžu používať s viacparametrovými prístrojmi na monitorovanie úrovne zákalu živných roztokov.
03 Integrované aplikácie v inteligentných systémoch
Dáta z jednotlivých senzorov často nestačia na to, aby komplexne odrážali celé hydroponické prostredie, čo robí z fúzie viacerých senzorov rastúci trend v inteligentných hydroponických systémoch.
Viacparametrové sondy s cenovo výhodným dizajnom sa dajú ľahko integrovať s riadiacimi systémami a telemetrickými systémami, čo je vhodné pre dlhodobé nasadenie.
Výskumné tímy vyvinuli inteligentné monitorovacie systémy pre hydroponiku založené na internete vecí, ktoré využívajú rozhrania mobilných aplikácií na monitorovanie parametrov hydroponického prostredia v reálnom čase v kombinácii s inteligentnými metódami riadenia na úpravu parametrov kvality vody v živnom roztoku na základe prevádzkových skúseností a potrieb plodín.
Výsledky testov ukazujú, že keď takéto systémy regulujú roztoky živín, kľúčové parametre, ako je pH a elektrická vodivosť, dokážu udržiavať stabilné prednastavené hodnoty v rozumných časových rámcoch.
04 Technické výzvy a budúce trendy
Hoci technológia hydroponických senzorov dosiahla významný pokrok, zostáva niekoľko výziev. Dlhodobá stabilita, odolnosť voči znečisteniu a frekvencia kalibrácie senzorov sú hlavnými problémami v praktických aplikáciách.
Obzvlášť iónselektívne elektródy sú náchylné na rušenie inými iónmi a vyžadujú si pravidelnú kalibráciu.
Budúce hydroponické senzory sa budú vyvíjať smerom k multifunkčnosti, inteligencii a znižovaniu nákladov.
Pokročilé senzorové systémy už umožňujú vysokovýkonné meranie rôznych parametrov vrátane chlorofylu, pigmentov, fluorescencie, zákalu a ďalších.
Medzitým sa s rozvojom projektov s otvoreným zdrojovým kódom znižujú bariéry vstupu pre inteligentné hydroponické systémy, čo umožňuje väčšiemu počtu ľudí zapojiť sa do tejto poľnohospodárskej transformácie.
Dnes čoraz viac obyvateľov miest začína experimentovať s domácou hydroponikou. Na balkónoch obytných budov v rôznych mestách listová zeleň bujne rastie v inteligentných hydroponických nádržiach založených na populárnych platformách mikrokontrolérov.
„Senzory kvality vody sú jadrom hydroponických systémov – sú ako „chuťové poháriky“ rastlín, ktoré nám hovoria, ktoré živiny je potrebné upraviť,“ opísal nadšenec.
Neustále objavy v senzorovej technológii menia presné poľnohospodárstvo z ideálu na realitu.
Môžeme tiež poskytnúť rôzne riešenia pre
1. Ručný merač na meranie kvality vody s viacerými parametrami
2. Systém plávajúcich bójí pre viacparametrovú kvalitu vody
3. Automatická čistiaca kefka pre viacparametrový senzor vody
4. Kompletná sada serverov a softvérového bezdrôtového modulu, podporuje RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Pre viac senzorov vody informácie,
Kontaktujte, prosím, spoločnosť Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Webová stránka spoločnosti:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Čas uverejnenia: 7. novembra 2025